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緊急切斷閥在電廠抽汽系統中的應用
 

      2 工作原理

      2.1  彈簧緊急切斷閥

      彈簧緊急切斷閥工作原理如圖5所示。

 

      彈簧緊急切斷閥門有3種開關方式,分別為慢開、慢關和快關。

      慢開:保安油給壓,慢開信號使電磁閥6、3帶電,電磁閥6、3開啟,保安油經電磁閥6推動閥5活塞向左移動.壓力油P經閥5進入閥4底部,將閥4關閉;同時,壓力油將液控單向閥2打開,壓力油經電磁閥3和液控單向閥2進入油缸底部。壓力油推動活塞向左(開閥方向)運動,由傳動機構帶動閥板旋轉慢速開啟,同時在活塞推動下彈簧被壓縮蓄能。

      慢關;慢關信號使電磁閥3失電,電磁閥6仍然帶電,電磁閥3的壓力油口被關閉,回油口與液控單向閥2接通,此時液控單向閥2與油缸是接通的,被壓縮的彈簧推動活塞向右(關閥方向)移動,活塞推動油缸中的油緩慢地流出油缸,經液控單向閥2和電磁閥3流回油箱;同時,由傳動機構帶動閥板放置慢速關閉。

      快關:快關信號使電磁閥6失電或保安油P1失壓,閥5活塞在彈簧作用下向右移動,閥5與油箱接通;此時.液控單向閥2關閉,彈簧推動活塞向右(關閥方向)移動,被活塞快速擠出油缸的油推開閥4快速流回油箱;同時,由傳動機構帶動閥板旋轉快速關閉,關閉時間為0.3~0.9s。

      正常使用時采用慢關,而當汽輪機抽汽系統出現緊急情況時,閥門快關。

      2.2 蓄能器緊急切斷閥

      蓄能器緊急切斷閥門也有3種開關方式,分別為慢開、慢關和快關。蓄能器緊急切斷閥工作原理如圖6所示。液壓站投入,當液壓系統的壓力低于規定的壓力下限時,油泵啟動,蓄能器蓄能,系統補壓;當液壓系統的壓力達到規定的壓力上限時,油泵停止工作,處于待運狀態。

 

      閥門慢速開關:閥門慢速開關信號使電磁閥8帶電,壓力油經過a至b到電磁閥8,從電磁閥8出來后在k點分兩路進入閥12、11的活塞上部,使閥12、11關閉;快關油路被切斷,閥門進入慢速開關狀態。慢開:慢開信號使電磁閥7帶電,壓力油經a-b-7-d-9-f-13進入下油缸,推動活塞向上(開閥方向)運動,上油缸內的油流出,經C-10-7-g排入油箱,傳動機構帶動閥板旋轉慢速開啟。慢關:慢關信號使電磁閥7失電,壓力油經a-b-7-10-c-14進入上油缸,推動活塞向下(關閥方向)移動,下抽缸內的油流出,經f-9-d-7-g排入油箱,傳動機構帶動閥板旋轉慢速關閉。

      閥門快速關閉:閥門快速關閉信號使電磁閥8失電,閥12、11活塞上部的油經 k-8-d-7-g排入油箱,使閥12、11打開;閥門進入快關狀態,壓力油經a-b-12-c-14進入上油缸,推動活塞向下(關閥方向)快速移動,下油缸內的油流出,經f-11-g快速排入油箱,傳動機構帶動閥板旋轉快速關閉,關閉時間為0.3-0.9s。當閥門慢開或慢關運行時,中停信號通過電磁閥的作用使油缸的供/回油路都被切斷,閥門可以停止在行程中間的某個位置。

      3 緊急切斷閥性能試驗

      對在大武口發電廠供熱抽汽管道上安裝的DN900彈簧緊急切斷閥進行了現場性能試驗。試驗時汽輪機正常運行,為檢驗閥門的性能,人為發出關閉閥門信號。

      3.1 熱態靜壓啟、閉試驗

      在汽輪機正常運行、蒸汽壓力和溫度為設計允許值范圍內、切斷閥門出口汽流的情況下,測得閥門的全開時間為12min28s,快關時間為0.497s。

      3.2 熱態帶壓有正向流量的啟、閉試驗

      在汽輪機正常運行時,蒸汽壓力和溫度為設計允許值范圍內,閥門處有汽流通過(蒸汽從汽輪機流向熱網加熱器),測得閥門的正??羰奔湮?3min20s,正常關閉(慢關)時間為3min3s。

      3.3 熱態帶壓有正向流量的快關試驗

      在汽輪機正常運行時,蒸汽壓力和溫度為設計允許值范圍內,閥門處有汽流通過,測得閥門的快關時間為0.638s。

      以上試驗測試,時間計量使用成都鐘表廠生產的411型毫秒表和精密型毫秒表,其它壓力、溫度和流量的測量使用現場指標儀表。對閥門的啟閉時間,是指從控制系統發出指令到閥門動作完成所用的時間。

      3.4 嚴密性檢查

      由于現場條件的限制,不能精確地測量閥門關閉時的泄漏量。根據電廠的實際使用情況,在抽汽供熱管道上此閥門后有1個電動關閉閥,關閉此閥門后,能夠安全地進行檢修工作,表明此閥門關閉時可以達到零泄漏。

      此閥門投入運行后,未出現系統振動和異常噪聲的問題。

      4 應用實例

      目前,有些電廠采用的是進口緊急切斷閥,有些電廠采用的是國產緊急切斷閥。國產緊急切斷閥的價格比進口緊急切斷閥低1/3,可為電廠節約資金。

      4.1 國產彈簧緊急切斷閥

      寧夏石嘴山市大武口發電廠裝有4臺N100-90/535型凝汽式汽輪發電機組。2000年為實施熱電聯產,進行機組供熱技術改造。供熱抽汽設計參數:壓力0.245MPa;溫度126℃;流量16t/h。供熱汽源取自汽輪機連通管,采取在連通管上打孔抽汽的方式。在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安裝一個由江南閥門有限公司生產的彈簧緊急切斷閥??旃囟τ裳沽τ脫顧醯商峁?,壓力油引自汽輪機調速油??刂菩藕龐械?、液兩路信號,分別是主汽門關閉信號和保安油壓跌落信號。閥門型式:PN1.6DN900、法蘭聯接、合金密封。供熱系統運行時,閥門處于??刺?;供熱系統正常啟/?;討?,閥門慢速開啟/關閉;當供熱機組甩負荷或事故工況時,閥門快速關閉。

      4.2 國產蓄能器緊急切斷閥

      2002年,吉林熱電廠進行了機組供熱系統技術改造,在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安裝一個由東北電力調節技術研究所生產的蓄能器壓力油緊急切斷閥??旃胤Т幸貉褂駝?,壓力油需10L;控制信號為電信號,閥門采用合金密封,快關時間能達到<0.5s。

      4.3 進口緊急切斷閥

      雞西發電廠裝有2臺C100-N125-13.2/535/535/0.245型抽汽式汽輪發電機組。1998年安裝,2002年實施熱電聯產。供熱抽汽設計參數:壓力0.245MPa;溫度244℃;流量260t/h。供熱汽源取自汽輪機可調整抽汽口。在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安裝1個由德國阿達姆斯閥門公司生產的蓄能器壓力油緊急切斷閥??旃胤Т卸懶⒌囊貉褂駝?。閥門型式:PN1.0DN1200、焊接聯接、合金密封。

      5 結束語

      根據雞西發電廠、大武口發電廠與吉林熱電廠的實際運行值況,緊急切斷閥的快速關閉時間在0.9s以內,可滿足機組在甩負荷或事故工況下的快速關閉、阻止汽水倒流的要求,并且閥門密封嚴密能夠達到零泄漏,運行情況良好,可有效地?;て只?。

      參考文獻:
      [1] 鄭體寬.熱力發電廠[M].北京:電力工業出版社,1991
      [2] 哈爾濱汽輪機廠,朝陽發電廠.200萬千瓦汽輪機的結構與運行[M].北京:電力工業出版杜,1980
      [3] 孫桓,傅則紹.機械原理[M].北京:高等教育出版社,1989

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